Получение анилина в трубчатом реакторе с неподвижным слоем катализатора

Применение: Анилин занимает особое место в органической химии, он был одним из первых органических продуктов, которые начали получать в значительных количествах еще в 19 веке. С его синтезом связано создание промышленности синтетических красителей, открывшей дорогу к получению доступных и дешевых красящих веществ для текстиля, бумаги и других материалов взамен природных красителей. В течение 60 лет анилин расходовался исключительно для нужд анилинокрасочной промышленности, пока в1906 году не было обнаружено, что он ускоряет вулканизацию каучука, с тех пор производство анилина неуклонно растет.

Мировое производство анилина составляет около 1 млн. т в год. Основными потребителями анилина являются производства синтетических красителей, химикатов для резины (ацетонанил, диренилгуанидин, каптакс, альтакс), пенополиуретанов – полимеров используемых для конструкционных материалов и прочной тепло- и звукоизоляции и др.

Свойства:Анилин C₆H₅NH₂ – простейший ароматический амин;

· бесцветная жидкость со своеобразным запахом;

· молекулярная масса 93,12;

· температура плавления минус 6,15⁰C;

· температура кипения 184,4 ⁰С.

· Плотность при 20 ⁰С – 1022 кг/м³.

· В 100 г воды растворяется 3,4 г анилина (20 ⁰С), 6,4 г (90 ⁰С).

Анилин ядовит, действует на кровь, среднесуточная предельно допустимая концентрация анилина в воздухе населенных мест равна 0,03 мг/м³, предельно допустимая концентрация анилина в воде водоёмов – 0,1 мг/дм³.

Получение: Основными методами получения анилина являются реакции восстановления нитробензола различными восстановителями.

1.Впервые получение анилина синтетическим путем осуществил в 1842 году русский химик-органик Зинин Н.Н., восстановивший нитробензол сероводородом:

С₆ Н₅NO₂ + 3H₂S C₆H₅NH₂ + 2H₂O + 3S

2.Производство анилина в большом масштабе путем восстановления сырого нитробензола железом в уксусной кислоте было организовано Бешаном, познее уксусная кислота была заменена на соляную.

- Восстановление нитробензола чугунной стружкой

4С₆Н₅NO₂ + 9Fe + 4H₂O 4C₆H₅NH₂ + 3Fe₃O₄,

3.В 1872 году русским ученым М.М. Зайцевым была открыта реакция восстановления нитросоединений водородом в присутствии катализаторов. Превращение нитробензола в анилин было осуществлено путем пропускания паров нитробензола и водорода над палладиевой чернью при 150 С.

- Восстановление нитробензола водородом

С₆H₅NO₂ + 3H₂ C₆H₅NH₂ + 2H₂O,

В самом начале 20 столетия Сабатье и Сандеран показали, что многие другие мелкораздробленные металлы оказываются эффективными катализаторами в этой реакции.

4. Еще одним из основных способов получения анилина является - аммонолиз фенола

C₆H₅OH + NH₃ C₆H₅NH₂ + H₂O.

Большую часть выпущенного во всём мире анилина получают газофазном каталитическим восстановлением нитробензола водородом.

Данный метод используется в производстве анилина на ОАО «Химпром».

Сырьём для получения анилина являются нитробензол и водород.

Нитробензол представляет собой тяжёлую светло-жёлтую жидкость; температура кипения 210⁰С, плотность при 18⁰С – 1205 кг/м³; температура кристаллизации – 5,6 ⁰С. В промышленности нитробензол получают нитрованием бензола смесью серной и азотной кислот.

Водород представляет собой бесцветный горючий газ, не имеющий запаха. В промышленности водород получают

· каталитической конверсией углеводородов,

· электролизом воды.

· Водород как побочный продукт образуется в производстве хлора и каустической соды электролизом раствора поваренной соли.

Для восстановления нитробензола в анилин в газовой фазе применяются никелевые и медные катализаторы на носителях (оксид алюминия). При использовании при катализе платины, паладия происходит гидрирование ароматического кольца.

Для восстановления нитробензола в газовой фазе используют реакторы со стационарным и псевдожиженным слоем.